專(zhuān)利名稱(chēng)：可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于支撐結(jié)構(gòu)和支撐系統(tǒng)的一般領(lǐng)域，并且更具體地屬于包括彈簧的柔性 支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
用于家具或座椅上的床墊和其他自反(reflexive)支撐結(jié)構(gòu)的彈簧系統(tǒng)通常含 有互連彈簧或其他支撐自反支撐表面的反作用裝置的陣列。床墊內(nèi)部的彈簧(內(nèi)置彈簧) 通常含有處于具有平行的行與列的矩陣中的多個(gè)互連的獨(dú)立彈簧部件。在可以被自動(dòng)金屬 線(xiàn)工藝制成的床墊內(nèi)置彈簧最常見(jiàn)的類(lèi)型之一中，螺旋鋼絲彈簧的各行或“線(xiàn)圈”為了向內(nèi) 置彈簧裝配機(jī)內(nèi)部插入而被生產(chǎn)并排成一行，該裝配機(jī)通過(guò)在橫向于內(nèi)置彈簧長(zhǎng)度的行之 間走向的拉筋將相鄰的兩行線(xiàn)圈連接起來(lái)。每一行中線(xiàn)圈間的間距都是一致的，并且可以 通過(guò)內(nèi)置彈簧裝配機(jī)的調(diào)節(jié)而被設(shè)置以及通過(guò)拉筋被固定。通過(guò)改變每一行中線(xiàn)圈的數(shù)量 以及總行數(shù)可以制造出不同型號(hào)的內(nèi)置彈簧。然而線(xiàn)圈密度和由其產(chǎn)生的彈簧剛度，支持 特性和感覺(jué)，例如剛度和反沖程度，在線(xiàn)圈均勻分布的整個(gè)內(nèi)置彈簧上是一致的。某些內(nèi)置 彈簧還含有直徑較大的綁接鋼線(xiàn)(border wire)，它被圍繞著內(nèi)置彈簧的周長(zhǎng)連接到線(xiàn)圈 的頂部。睡眠用床墊由多種材料覆蓋和圍繞內(nèi)置彈簧構(gòu)成。某些材料被提供用來(lái)增強(qiáng) 內(nèi)置彈簧的結(jié)構(gòu)和自反性能，包括在內(nèi)置彈簧和床墊邊緣上的支撐特性。例如，美國(guó)第 5，787，532號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)了適合床墊內(nèi)置彈簧的邊緣線(xiàn)圈以加強(qiáng)夠床墊邊緣的泡沫墻結(jié)構(gòu)。 不考慮圍繞內(nèi)置彈簧或者與內(nèi)置彈簧勻稱(chēng)相連接排列的材料的量或不同類(lèi)型，作為勻稱(chēng)間 距和線(xiàn)圈或彈簧部件位置的結(jié)果，均勻各向同性彈簧性能以及內(nèi)置彈簧的支撐特性是不會(huì) 被改變的。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)涉及各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中線(xiàn)圈或彈簧部件的位置和密度在內(nèi)置彈簧的 一個(gè)或多個(gè)區(qū)域或一小部分區(qū)域之間變化。如這里所用，術(shù)語(yǔ)“各向異性的”和“各向異性” 根據(jù)內(nèi)置彈簧物理意義而被使用，例如，在不同的范圍，區(qū)帶或區(qū)域中或在不同的范圍內(nèi)含 有不同物理性質(zhì)。在涉及內(nèi)置彈簧的語(yǔ)境里，各向異性指的是彈簧或線(xiàn)圈的密度以及由其 產(chǎn)生的平均彈簧剛度和/或由內(nèi)置彈簧一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi)線(xiàn)圈的密度和排列所產(chǎn)生的內(nèi) 置彈簧不同區(qū)域的堅(jiān)固度，這與相同內(nèi)置彈簧不同區(qū)域中的線(xiàn)圈密度和排列以及平均彈簧 剛度是不同的。本公開(kāi)中各向異性?xún)?nèi)置彈簧的一個(gè)區(qū)域由被相對(duì)排列在公共間距或密度上 的多個(gè)線(xiàn)團(tuán)組成的組群定義。各區(qū)域內(nèi)線(xiàn)團(tuán)的間距各不相同，因此各區(qū)域的線(xiàn)圈密度各不 相同。為形成床墊而與內(nèi)置彈簧集合在一起的填料和裝飾材料，可以根據(jù)該材料遍布于其 上排列的內(nèi)置彈簧區(qū)域中的線(xiàn)圈密度來(lái)被選擇和安置。本公開(kāi)和本發(fā)明的另一方面為在被指彈簧不同區(qū)域內(nèi)含有不同線(xiàn)圈數(shù)量的各向 異性?xún)?nèi)置彈簧，該內(nèi)置彈簧含有與線(xiàn)圈軸平行排列的多個(gè)互連線(xiàn)團(tuán)同時(shí)線(xiàn)圈的末端的各自平面相共面，該內(nèi)置彈簧包括由含以公共距離分別間隔開(kāi)的各線(xiàn)圈軸的線(xiàn)圈分組確定的多 重區(qū)域，這些區(qū)域包括線(xiàn)圈軸以第一距離被間隔開(kāi)的第一區(qū)域以及線(xiàn)圈軸以第二距離被間 隔開(kāi)的第二區(qū)域，其中第二距離大于第一距離；內(nèi)置彈簧許多區(qū)域中的線(xiàn)圈通過(guò)拉筋相互 連接，該拉筋在各線(xiàn)團(tuán)之間并由內(nèi)置彈簧的一個(gè)區(qū)域向內(nèi)置彈簧的另一區(qū)域延伸。本公開(kāi)和本發(fā)明的另一個(gè)一般的構(gòu)思是可以用于床墊或其他靈活的支撐系統(tǒng)的 內(nèi)置彈簧類(lèi)型，上述系統(tǒng)含有多個(gè)與線(xiàn)圈軸平行安置的互連線(xiàn)圈以及在確定內(nèi)置彈簧反支 撐面的公共面上的線(xiàn)圈各自的尾部；與以公共第一距離分別間隔開(kāi)的第一分組的各線(xiàn)圈軸 一起被安置的線(xiàn)圈第一分組，線(xiàn)圈第一分組確定了內(nèi)置彈簧的第一區(qū)域；與以公共第二距 離分別間隔開(kāi)的第二分組的各線(xiàn)圈軸一起被安置的線(xiàn)圈第二分組，其中公共第二距離大于 第二固定距離，線(xiàn)圈第一分組確定了內(nèi)置彈簧的第二區(qū)域，借此第一區(qū)域中線(xiàn)圈的密度大 于第二區(qū)域中線(xiàn)圈的密度，同時(shí)第一區(qū)域中的線(xiàn)圈密度大于第二區(qū)域中的線(xiàn)圈密度。就本公開(kāi)和本發(fā)明的這些及其他的概念和方面將在下文的“具體實(shí)施方式
”部分 中根據(jù)附圖做進(jìn)一步的詳細(xì)介紹。


圖1為可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧的實(shí)施例的平面圖及其邊緣區(qū)域的放大 的平面圖；圖2為圖1所示的可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧的垂直投影圖；以及圖3至圖12為本公開(kāi)中可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧的替代實(shí)施例的平面圖， 每個(gè)實(shí)施例的內(nèi)置彈簧中的線(xiàn)圈具有有不同的樣式、排列以及區(qū)域。
具體實(shí)施例方式如圖所示，以標(biāo)記10整體指示的可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧，裝配有多個(gè)彈 簧或線(xiàn)圈20，它一般表現(xiàn)為含有第一末端和第二末端(或上端和下端)21，22以及線(xiàn)圈體 23的螺旋狀線(xiàn)圈，如圖所繪線(xiàn)圈體是在線(xiàn)圈末端之間延伸的螺旋狀物的形式。彈簧或線(xiàn)圈 的其他類(lèi)型和形狀可以根據(jù)本公開(kāi)中各原則而被使用，本公開(kāi)主要涉及內(nèi)置彈簧中彈簧或 線(xiàn)圈的位置和相對(duì)位置，因此本公開(kāi)不局限于任何彈簧或線(xiàn)圈的特殊類(lèi)型和形狀。如這里 所用，術(shù)語(yǔ)“線(xiàn)圈”意味著及包含可以用于根據(jù)本公開(kāi)中各原理所構(gòu)建的內(nèi)置彈簧的彈簧或 線(xiàn)圈的所有形狀。如圖1中所示，內(nèi)置彈簧10由多個(gè)排列在矩陣或陣列內(nèi)的線(xiàn)圈20構(gòu)成，具有通常 排列在R行和C列上的線(xiàn)圈，具有平行線(xiàn)圈軸，和確定內(nèi)置彈簧平面支撐或彈簧表面的公共 面上的線(xiàn)圈末端。每行每列中線(xiàn)圈的數(shù)量視內(nèi)置彈簧的整體設(shè)計(jì)尺寸而定。內(nèi)置彈簧的寬 度W通常由每一行R中線(xiàn)圈的數(shù)量和間距來(lái)確定。雖然根據(jù)寬度W和長(zhǎng)度L被說(shuō)明，這樣的 觀(guān)點(diǎn)只是為了解釋說(shuō)明的目的，同時(shí)線(xiàn)圈的相對(duì)各向異性排列不局限于確切的形狀顯示。圖1描繪了示例可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中位于內(nèi)置彈簧10的縱向邊 緣或邊緣區(qū)域上的列C11-C13和列Crl_Cr3，相對(duì)于各列之間(或各線(xiàn)圈軸之間)的側(cè)向間 距會(huì)被更多地排列在其余各列C中線(xiàn)圈間的側(cè)向間距中。雖然在確定內(nèi)置彈簧的縱向邊緣 或邊緣區(qū)域的相鄰三列C11-C13和Crl-Crf的分組中被描繪，但本公開(kāi)包括具有與內(nèi)置彈 簧中線(xiàn)圈行或列的數(shù)量或分組不同(更大或更小)間距的其他的行或列的數(shù)量或分組，該內(nèi)置彈簧形成線(xiàn)圈的數(shù)量或分組，這些數(shù)量或分組由于分組或區(qū)域中線(xiàn)圈軸之間相對(duì)間距 的不同而與線(xiàn)圈的其他數(shù)量或分組截然不同。對(duì)于床墊內(nèi)置彈簧而言，本公開(kāi)通過(guò)更大的 線(xiàn)圈密度提供了線(xiàn)圈各向異性，這是各線(xiàn)圈軸與各列之間的間距更為緊密的結(jié)果，在本例 中沿由列C11-C13和列Clr-C3r所確定的縱向外圍區(qū)域。這將沿床墊縱向邊緣地區(qū)產(chǎn)生更 大的硬度和剛度，該區(qū)域?qū)τ诒惶嵘倪吘壷?，抗滑離，以及抗由將縱向邊緣作為支撐面 而造成的永久變形，是十分理想的。在傳統(tǒng)的內(nèi)置彈簧中，每一線(xiàn)圈行中螺旋狀線(xiàn)圈間的橫向間距，例如兩相鄰線(xiàn)圈 間或兩相鄰線(xiàn)圈最外層半徑間的橫向距離，通常是根據(jù)線(xiàn)圈節(jié)距來(lái)測(cè)量和設(shè)定的，線(xiàn)圈節(jié) 距是指由線(xiàn)圈的一匝到相鄰一匝的直線(xiàn)距離，在線(xiàn)圈各匝外半徑上被測(cè)量并且與線(xiàn)圈縱向 軸平行。內(nèi)置彈簧中典型的一致性線(xiàn)圈間距可以是，例如，兩個(gè)節(jié)距，這意味著每個(gè)線(xiàn)圈都 以一到兩倍線(xiàn)圈節(jié)距的距離與相鄰的各線(xiàn)圈橫向間隔開(kāi)。這樣該線(xiàn)圈間距就設(shè)定了線(xiàn)圈密 度和內(nèi)置彈簧的整體彈簧剛度。線(xiàn)圈相鄰兩行間的線(xiàn)圈間距通常非常小，甚至到了相切或 產(chǎn)生一些重疊的點(diǎn)，因?yàn)檫@對(duì)于在線(xiàn)圈末端圍繞相鄰各匝小半徑螺旋狀拉筋來(lái)講是十分必 要的。這樣每一行中各線(xiàn)圈的很想距離就可以根據(jù)本公開(kāi)進(jìn)行調(diào)整和改變，例如通過(guò)設(shè)置 內(nèi)置彈簧裝配機(jī)間距。各行中線(xiàn)圈橫向間距的典型實(shí)例，如圖1中所示，為在列C11-C31和 Clr-C3r中各線(xiàn)圈的零或相切間距，以及每一行中其余各線(xiàn)圈的一到兩個(gè)節(jié)距或更大的間 距。本公開(kāi)包括同一行中任意線(xiàn)圈或線(xiàn)圈分組的任意節(jié)距或可變間距，該間距在行與行之 間可以或不可以之間被重復(fù)。其他的非限制實(shí)例或?qū)嵤├▋?nèi)置彈簧一邊或末端上更小的線(xiàn)圈間距；該間距 在內(nèi)置彈簧寬度或長(zhǎng)度方向上或在寬度和長(zhǎng)度兩個(gè)方向上逐漸或突然地增大或減小。備選 的可變間距，例如相隔很近或與被較大間距間隔開(kāi)的對(duì)或分組相切的線(xiàn)圈對(duì)或分組；或行 與行之間不同的線(xiàn)圈間距，例如某一行上各線(xiàn)圈相隔很近或相切，同時(shí)另一行上各線(xiàn)圈間 間距較大。針對(duì)本公開(kāi)中內(nèi)置彈簧的自動(dòng)裝配，內(nèi)置彈簧裝配機(jī)可以建立的任意線(xiàn)圈間距 可以被用來(lái)產(chǎn)生本公開(kāi)所述的可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧。因?yàn)楦呙芗瘏^(qū)域中線(xiàn)圈間距的守恒被用于地密集區(qū)域中，所以本公開(kāi)所述的可變 線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧可以以與總尺寸相同的傳統(tǒng)各向同性?xún)?nèi)置彈簧相比相同的線(xiàn) 圈總數(shù)被制造，例如，雙人尺寸(twin size)、大號(hào)尺寸(queen size)和超大號(hào)尺寸(king size)0本公開(kāi)所述內(nèi)置彈簧涉及的另一方面，涉及每個(gè)區(qū)域本身可以是各向同性的以便 提供一致的彈簧效果和支撐，其中存在由于線(xiàn)圈各行R中可變橫向間距的結(jié)果而產(chǎn)生不同 線(xiàn)圈密度的內(nèi)置彈簧的各區(qū)域。與線(xiàn)圈密度較大區(qū)域相接的線(xiàn)圈密度較小的區(qū)域的邊界有 助于實(shí)現(xiàn)內(nèi)置彈簧整體，橫向或縱向的剛度。例如，由列C11-C31和列Clr-C3r所確定的各 區(qū)域中較大的線(xiàn)圈密度為任意其余中心區(qū)域由該中心區(qū)域線(xiàn)圈上橫向或扭轉(zhuǎn)力向橫向轉(zhuǎn) 移或壓縮的趨勢(shì)提供機(jī)械阻力。本公開(kāi)另一方面，特別是本公開(kāi)所述內(nèi)置彈簧各向異性性質(zhì)的方面，涉及用于形 成線(xiàn)圈的鋼絲的直徑。鋼絲的直徑可以根據(jù)先驅(qū)的位置和密度(例如，間距)而變化。例 如，位于密度較高一范圍或區(qū)域中的線(xiàn)圈，就像列C11-C31和列Clr-C3r中的線(xiàn)圈，可以由 較之低線(xiàn)圈密度的其余區(qū)域中的線(xiàn)圈鋼絲不同尺寸直徑(更小或更大)的鋼絲制成。例如， 列C11-C31和列Clr-C3r中的線(xiàn)圈假如由較粗的鋼絲制成，則其較之內(nèi)置彈簧所有線(xiàn)圈均由等直徑鋼絲制成的情況，將在邊緣區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生硬度更高的內(nèi)置彈簧。涉及到這個(gè)涉及可 變的是各線(xiàn)圈的尺寸和設(shè)置。例如，位于線(xiàn)圈密度較大的區(qū)域內(nèi)的各線(xiàn)圈，較之圈密度較小 的區(qū)域內(nèi)各線(xiàn)圈，可能會(huì)有不同(更小或更大)的到線(xiàn)圈末端和/或螺旋狀線(xiàn)圈體的直徑。 通過(guò)改變這些參數(shù)，內(nèi)置彈簧不同區(qū)域內(nèi)的整體彈簧剛度可以形成緊密規(guī)格。本公開(kāi)此方 面的另一個(gè)非限制設(shè)計(jì)實(shí)例是用相對(duì)較粗鋼絲直徑制成內(nèi)置彈簧邊緣上的各線(xiàn)圈，以進(jìn)一 步改善邊緣制成和抗滑離特性。圖3描繪了可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的另一個(gè)實(shí)施例，其中線(xiàn)圈20沿 內(nèi)置彈簧寬度W被排列在橫向間距重復(fù)格局中的C列中。內(nèi)置彈簧的縱向邊緣由緊密相鄰 的列C11-C2和列Crl-Cr2形成，以提供與根據(jù)圖1所述相似的邊緣支撐。內(nèi)置彈簧的中心 縱向區(qū)域由緊密相鄰或相切的線(xiàn)圈列Cln和Crn確定。線(xiàn)圈密度相對(duì)較大的中心縱向區(qū)域 以及由其決定的彈簧剛度能夠通過(guò)各線(xiàn)圈額外的緊密相鄰的各列而得到增大。在縱向外圍 區(qū)域與中心縱向區(qū)域間的各范圍中，線(xiàn)圈密度以及由其決定的彈簧剛度，由于線(xiàn)圈20所在 列Ci的橫向間距的增加，是相對(duì)較小的。列Ci上線(xiàn)圈的鋼絲密度可以與其他各列上線(xiàn)圈 的相等或較之更大。構(gòu)成床墊的覆蓋材料也可以根據(jù)內(nèi)置彈簧底層區(qū)域的線(xiàn)圈密度來(lái)進(jìn)行 選擇和排列。圖4描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的左/右方案，其中橫 向的半邊或內(nèi)置彈簧10區(qū)域具有較之其他更大的線(xiàn)圈20密度。內(nèi)置彈簧的這種類(lèi)型適合 用于伴侶類(lèi)型(his/her type)的床墊，這種床墊的構(gòu)造具有明顯不同的支撐特性并且在睡 眠面的每個(gè)橫向半邊或部分上給人明顯不同的感覺(jué)。如圖所繪，內(nèi)置彈簧的橫向左半邊或 部分上線(xiàn)圈20所在列Cl的間距可以是標(biāo)準(zhǔn)相切或大致相切，同時(shí)橫向右半邊或部分上線(xiàn) 圈20所在列Cr的間距相對(duì)較大，這就導(dǎo)致了較低的線(xiàn)圈密度和平均彈簧剛度。例如，線(xiàn)圈 的列Cr間距可以為一節(jié)距或遠(yuǎn)大于線(xiàn)圈列Cl。在本實(shí)施例中，間距或行R沿內(nèi)置彈簧長(zhǎng)度 方向是一致的，但不需要如圖中所示必須相切或大致相切，但應(yīng)具有各行上各線(xiàn)團(tuán)之間的 間隔程度。圖5描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的上部/下部或上半 身/下半身方案，其中內(nèi)置彈簧10的上半身或下半身區(qū)域具有較之其他更大的線(xiàn)圈20密 度。內(nèi)置彈簧的這種類(lèi)型適合用于構(gòu)造上具有明顯不同制成特性并且在睡眠面的上半身或 下半身區(qū)域給人明顯不同的感覺(jué)的床墊。如圖所繪，內(nèi)置彈簧上半?yún)^(qū)域中線(xiàn)圈20所在行Ru 的行間距，例如指向床墊的上部，可以被相切或大致相切地間隔開(kāi)，同時(shí)線(xiàn)圈20所在行Rl 的行間距相對(duì)更大，這就在與由線(xiàn)圈行Ru所確定的區(qū)域相比較的區(qū)域上導(dǎo)致了較少的線(xiàn) 圈密度和較低的平均彈簧剛度。例如，線(xiàn)圈的列Cr間距可以為一節(jié)距或遠(yuǎn)大于線(xiàn)圈列Cl。 線(xiàn)圈20所在行Rl相對(duì)較大的間距導(dǎo)致了列Cl的數(shù)量小于列Cu的數(shù)量，如圖所示二者比 例為12 16，然而其他比例與Rl的行間距相關(guān)是可能的。同樣在本實(shí)施例中，縱向間距或 行Ru及Rl沿內(nèi)置彈簧長(zhǎng)度方向是一致的，但不需要如圖中所示必須相切或大致相切，但應(yīng) 具有行Ru及Rl上各線(xiàn)團(tuán)之間的間隔程度。圖6描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的額外的備選實(shí)施例， 其中由被相切間隔開(kāi)的線(xiàn)圈列Cc確定的內(nèi)置彈簧的中心縱向區(qū)域，較之由線(xiàn)圈列Cl所確 定的雙橫向區(qū)域提供了線(xiàn)圈密度相對(duì)更大的的范圍以及更高的彈簧剛度。與其他的內(nèi)置彈 簧設(shè)置一樣，用于構(gòu)成床墊的覆蓋材料，特別是裝飾材料下邊的填充層，可以根據(jù)制成特性和內(nèi)置彈簧底層區(qū)域的彈簧剛度來(lái)進(jìn)行選擇和排列，例如在這種情況下雙橫向區(qū)域中更大 密度的填充和/或彌補(bǔ)或?qū)﹄p橫向區(qū)域中較低彈簧剛度起作用的附加層。圖7描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的備選實(shí)施例，其中每 個(gè)線(xiàn)圈行中線(xiàn)圈間距的格局都是重復(fù)的，并且被重復(fù)的格局與下一個(gè)相鄰的線(xiàn)圈行有相位 差。例如，由線(xiàn)圈行Rl開(kāi)始，從左向右，由三個(gè)緊密或相切間隔開(kāi)的線(xiàn)圈以及三個(gè)分別間隔 開(kāi)的線(xiàn)團(tuán)所構(gòu)成的格局在整個(gè)一行上被重復(fù)。在下一個(gè)相鄰的行R2中，同樣的格局被重 復(fù)，但是是由右邊起以三個(gè)分別間隔開(kāi)的線(xiàn)團(tuán)開(kāi)始。之后線(xiàn)圈間距格局的交替軸被重復(fù)。這 樣線(xiàn)圈密度在每一行Rn中，并且在遍及整個(gè)內(nèi)置彈簧的行與行之間變化。圖8描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的備選實(shí)施例，其中內(nèi) 置彈簧中線(xiàn)圈的行R間距沿內(nèi)置彈簧的長(zhǎng)度方向逐漸增大，間距的增大或是由上部末端到 下部步末端或是與之相反。盡管只是模范所示，行Rl和R2可以是相切或大致相切并且照 這樣重復(fù)，或是根據(jù)節(jié)距增大，例如每行增加一個(gè)或半個(gè)節(jié)距的長(zhǎng)度或更大。行間距增大的 等級(jí)可以是線(xiàn)性或非線(xiàn)性的。超出切線(xiàn)的行R間距會(huì)導(dǎo)致所有的行沒(méi)有線(xiàn)圈。為了將各線(xiàn) 圈系在一起，拉筋21縱向拉系以使在每一行上相鄰或相切的線(xiàn)圈互連起來(lái)。圖9描繪了本公開(kāi)所述可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的備選實(shí)施例，其中除 了最末行Re之外，行R間距和列C間距是不相切的且最好有一個(gè)長(zhǎng)度為一個(gè)或更多節(jié)距的 線(xiàn)圈內(nèi)部距離。每隔一列C內(nèi)具有線(xiàn)圈行R的間距。線(xiàn)圈列C間距與相鄰各列存在相位差 以便除行Re之外相鄰各列的線(xiàn)圈不是橫向?qū)R。相反地，其他每一列C的線(xiàn)圈是橫向?qū)R 的。這造就了一個(gè)理想的線(xiàn)圈分布的偏移格局，這種分布在內(nèi)置彈簧的主要廣闊區(qū)域是各 向同性的，而且能夠在最末行Re上和/或沿縱向邊具有更大的密度。同時(shí)，盡管圖中所繪 為縱向方向的拉筋21，但傳統(tǒng)的橫向拉系在橫向相鄰的線(xiàn)圈的外直徑普遍對(duì)齊的區(qū)域也是 可用的。圖10描繪了本公開(kāi)所述分區(qū)型可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的實(shí)施例，其 中存在線(xiàn)圈20的不同密度的一般縱向排列的多重(例如3重)區(qū)帶或區(qū)域Ru，Rl, Ru，例 如從上部到下部，以形成各向異性的內(nèi)置彈簧。將區(qū)帶或區(qū)域Ru，Rl的線(xiàn)圈密度制成有別 于其他區(qū)帶或區(qū)域的途徑是通過(guò)改變列C間距。與內(nèi)置彈簧10的其他實(shí)施例一樣，各列C 內(nèi)的線(xiàn)圈間距，在一個(gè)區(qū)域中，例如內(nèi)置彈簧上部區(qū)域Ru，與在另一個(gè)內(nèi)置彈簧下部的區(qū)域 Ru中相比，不是必須相同的。圖11描繪了本公開(kāi)所述分區(qū)型可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的備選實(shí)施 例，其中存在線(xiàn)圈20的不同密度的一般縱向排列的多重(例如5重)區(qū)帶或區(qū)域Ru，Rl, 例如從上部到下部，以形成各向異性的內(nèi)置彈簧。與圖10所示的實(shí)施例一樣，將區(qū)帶或區(qū) 域Ru，Rl的線(xiàn)圈密度制成有別于其他區(qū)帶或區(qū)域的途徑是通過(guò)改變列C間距。與圖10所 示的實(shí)施例一樣，各列C內(nèi)的線(xiàn)圈間距，在一個(gè)例如內(nèi)置彈簧上部區(qū)域Ru的區(qū)域中，與在另 一個(gè)內(nèi)置彈簧下部的區(qū)域Ru中相比，不是必須相同的。圖12描繪了本公開(kāi)所述分區(qū)型可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧10的另一個(gè)備選 實(shí)施例，其中存在線(xiàn)圈20的不同密度的一般縱向排列的多重(例如7重)區(qū)帶或區(qū)域Ru， R1，例如從上部到下部，以形成各向異性的內(nèi)置彈簧。與圖10和圖11所示的實(shí)施例一樣， 將區(qū)帶或區(qū)域Ru，Rl的線(xiàn)圈密度制成有別于其他區(qū)帶或區(qū)域的途徑是通過(guò)改變列C間距。 與圖10和圖11所示的實(shí)施例一樣，各列C內(nèi)的線(xiàn)圈間距，在一個(gè)例如內(nèi)置彈簧上部區(qū)域Ru的區(qū)域中，與在另一個(gè)內(nèi)置彈簧下部的區(qū)域Ru中相比，不是必須相同的。圖10至圖12所 示各實(shí)施例以及其他各實(shí)施例中的區(qū)帶或區(qū)域可以向材料的覆蓋層和/或填充層對(duì)齊或 對(duì)準(zhǔn)，該材料與內(nèi)置彈簧一起被定位以構(gòu)成床墊。 上文的介紹涉及本公開(kāi)原理和構(gòu)思的各典型實(shí)施例，這些實(shí)施例包含和包括其他 含有可變線(xiàn)圈密度的向異性?xún)?nèi)置彈簧的類(lèi)型。
權(quán)利要求
一種各向異性可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其包括在各向異性陣列中互連的多個(gè)線(xiàn)圈和拉筋，其中在所述陣列中的行與列內(nèi)排列的所述線(xiàn)圈的軸之間的相對(duì)間距在所述內(nèi)置彈簧內(nèi)不是恒定的，并且所述拉筋在所述線(xiàn)圈之間延伸，以互連所述各向異性陣列中的線(xiàn)圈并保持所述線(xiàn)圈的軸之間的所述相對(duì)間距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置彈簧，其中位于所述內(nèi)置彈簧縱向邊緣的所述陣列中的 至少兩列線(xiàn)圈中的所述線(xiàn)圈比所述陣列中的其他線(xiàn)圈間隔更密。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧中每行線(xiàn)圈中的所述線(xiàn)圈的間 距不是恒定的，而所述內(nèi)置彈簧中每列線(xiàn)圈中所述線(xiàn)圈的間距是恒定的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧中所述縱向邊緣區(qū)域內(nèi)的線(xiàn)圈 的密度大于所述內(nèi)置彈簧中其他區(qū)域內(nèi)的線(xiàn)圈的密度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置彈簧，其中所述縱向邊緣區(qū)域的平均彈簧剛度大于所述 內(nèi)置彈簧中其他區(qū)域內(nèi)的平均彈簧剛度。
6.一種內(nèi)置彈簧，包括以行列排列的互連線(xiàn)圈的各向異性陣列，其中在每行和每列內(nèi)具有共同數(shù)量的線(xiàn)圈；以第一距離分隔的至少兩列線(xiàn)圈，和以第二距離分隔的至少其他兩列線(xiàn)圈，其中所述 第二距離大于所述第一距離；所述線(xiàn)圈通過(guò)拉筋互連，所述拉筋位于每行線(xiàn)圈之間且被確定方向以橫穿線(xiàn)圈列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的邊緣縱向區(qū)域各自包括以所 述第一距離分隔的至少兩列線(xiàn)圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置彈簧，其中中心縱向區(qū)域由以所述第一距離分隔的至少兩 列線(xiàn)圈構(gòu)成，并且所述中心縱向區(qū)域偵愐的線(xiàn)圈列以所述第二距離與所述中心縱向區(qū)域間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置彈簧，其中所述拉筋在以所述第一距離間隔的線(xiàn)圈列和 以所述第二距離間隔的線(xiàn)圈列之間延伸。
10.一種各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中在所述內(nèi)置彈簧的不同區(qū)域內(nèi)具有不同數(shù)量的線(xiàn)圈， 所述各向異性?xún)?nèi)置彈簧包括多個(gè)互連線(xiàn)圈，其被排列為所述線(xiàn)圈的軸相平行且所述線(xiàn)圈的末端位于公共的各自平 面內(nèi)，所述內(nèi)置彈簧具有由線(xiàn)圈組限定的多個(gè)區(qū)域，其中所述線(xiàn)圈組中的所述線(xiàn)圈的軸以 公共的距離間隔，所述多個(gè)區(qū)域包括線(xiàn)圈軸以第一距離間隔的第一區(qū)域以及以線(xiàn)圈軸以第 二距離間隔的第二區(qū)域，其中所述第二距離大于所述第一距離；所述內(nèi)置彈簧的多個(gè)區(qū)域的線(xiàn)圈通過(guò)拉筋被互連，所述拉筋在所述線(xiàn)圈之間延伸且從 所述內(nèi)置彈簧的一個(gè)區(qū)域向所述內(nèi)置彈簧的另一個(gè)區(qū)域延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述多個(gè)互連線(xiàn)圈以行和列排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述第一區(qū)域包括所述內(nèi)置彈簧 的邊緣的至少一部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述第一區(qū)域包括相鄰的至少兩 行或兩列線(xiàn)圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述第二區(qū)域包括相鄰的至少兩 行或兩列線(xiàn)圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述第一區(qū)域沿所述內(nèi)置彈簧的 長(zhǎng)度方向延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的線(xiàn)圈行在內(nèi)置彈 簧的所有區(qū)域內(nèi)以恒定距離被間隔。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述拉筋在線(xiàn)圈列之間橫向延伸 且從所述內(nèi)置彈簧的一個(gè)區(qū)域向所述內(nèi)置彈簧的另一個(gè)區(qū)域橫向延伸。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的線(xiàn)圈列在內(nèi)置彈 簧的所有區(qū)域內(nèi)以恒定距離被間隔。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的一個(gè)區(qū)域內(nèi)的線(xiàn) 圈密度比所述內(nèi)置彈簧另一區(qū)域內(nèi)的線(xiàn)圈密度至少大25%。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中具有比另一區(qū)域相對(duì)更大的線(xiàn)圈 密度的所述內(nèi)置彈簧的區(qū)域包括所述內(nèi)置彈簧的邊緣的至少部分。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中具有比另一區(qū)域相對(duì)更大的線(xiàn)圈 密度的所述內(nèi)置彈簧的區(qū)域至少部分位于所述內(nèi)置彈簧的中心區(qū)域。
22.—種內(nèi)置彈簧，包括多個(gè)互連線(xiàn)圈，其被排列為所述線(xiàn)圈的軸平行且所述線(xiàn)圈的各自末端在公共平面內(nèi)， 所述公共平面限定所述內(nèi)置彈簧的相對(duì)支撐面；第一組線(xiàn)圈，其被排列為所述第一組線(xiàn)圈的軸以公共的第一距離間隔，所述第一組線(xiàn) 圈限定所述內(nèi)置彈簧的第一區(qū)域；第二組線(xiàn)圈，其被排列為所述第二組線(xiàn)圈的軸以公共的第二距離間隔，所述公共的第 二距離大于所述公共的第一距離，所述第二組線(xiàn)圈限定所述內(nèi)置彈簧的第二區(qū)域；由此所述第一區(qū)域內(nèi)線(xiàn)圈的密度大于所述第二區(qū)域內(nèi)線(xiàn)圈的密度，并且所述第一區(qū)域 的線(xiàn)圈密度大于所述第二區(qū)域的線(xiàn)圈密度。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的所述第一區(qū)域比所述內(nèi)置 彈簧的所述第二區(qū)域具有更高的彈簧剛度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的所有線(xiàn)圈都位于延伸穿過(guò) 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的平行的行內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中所述內(nèi)置彈簧的所有線(xiàn)圈都位于延伸穿過(guò) 所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域的平行的列內(nèi)。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中以行列方式排列所述線(xiàn)圈且其中在所述內(nèi) 置彈簧的每行線(xiàn)圈內(nèi)，所述線(xiàn)圈以公共距離被間隔。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中以行列方式排列所述線(xiàn)圈且其中在所述內(nèi) 置彈簧的每列線(xiàn)圈內(nèi)，所述線(xiàn)圈以公共距離被間隔。
28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其中所述線(xiàn)圈通過(guò)拉筋被互連，所述拉筋在每 行線(xiàn)圈間延伸且從所述內(nèi)置彈簧的所述第一區(qū)域向所述內(nèi)置彈簧的所述第二個(gè)區(qū)域延伸。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，進(jìn)一步包含限定所述內(nèi)置彈簧的第三區(qū)域的第 三組線(xiàn)圈，其中所述第三組內(nèi)的所述線(xiàn)圈的軸以公共的第三距離被間隔，所述第三距離不 同于所述第一區(qū)域內(nèi)的所述線(xiàn)圈間距，也不同于所述第二區(qū)域內(nèi)的所述線(xiàn)圈間距。
30.根據(jù)權(quán)利要求22所述的內(nèi)置彈簧，其在一單側(cè)床墊內(nèi)。
全文摘要
可變線(xiàn)圈密度各向異性?xún)?nèi)置彈簧，其中線(xiàn)圈或彈簧部件的位置和密度在內(nèi)置彈簧的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域或范圍內(nèi)變化，以在內(nèi)置彈簧的不同區(qū)帶或區(qū)域中為內(nèi)置彈簧提供不同的平均彈簧剛度。內(nèi)置彈簧中線(xiàn)圈的多種各向異性的排列被公開(kāi)。
文檔編號(hào)A47C23/04GK101990413SQ200980112329
公開(kāi)日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者B·M·馬努斯扎克, J·A·比蒙, L·K·德莫斯, W·魯姆鮑 申請(qǐng)人:希力科技有限責(zé)任公司